Um satélite de madeira parece coisa de história infantil - só que o Japão já colocou um em órbita por um motivo bem concreto.
O espaço está cada vez mais cheio, os lançamentos de satélites não param de crescer e os materiais usados hoje podem deixar consequências muito depois do fim de uma missão.
Esse satélite de madeira, batizado de LignoSat, foi criado por especialistas da Universidade de Kyoto em colaboração com parceiros da comunidade espacial japonesa.
O design do LignoSat
O equipamento tem formato de cubo pequeno, com cerca de 10 centímetros de lado. Mesmo compacto, o LignoSat puxa uma pergunta grande: a madeira pode virar um material viável para espaçonaves no futuro?
Para observar como a madeira se comporta em órbita, o LignoSat foi liberado a partir da Estação Espacial Internacional (ISS) em dezembro de 2024.
No projeto final, foram usados painéis de honoki (uma magnólia japonesa), unidos por uma técnica tradicional de marcenaria do Japão, em vez de cola ou pregos.
Por que a madeira foi escolhida
A opção não foi estética; foi funcional. Hoje, a maioria dos satélites depende de ligas de alumínio e outros metais.
Quando a missão termina, é comum que os operadores direcionem o satélite de volta à atmosfera terrestre. Ele se incinera na reentrada - mas o metal não “some” por completo.
Satélites convencionais podem gerar partículas minúsculas de alumina que têm potencial para permanecer na atmosfera por décadas.
Atividade humana além da Terra
O astronauta Takao Doi alerta que esse problema tende a se intensificar à medida que o número de lançamentos aumentar nos próximos anos.
Ele fala com conhecimento de causa: voou no ônibus espacial Columbia em 1997 e foi o primeiro astronauta japonês a realizar uma atividade extraveicular. Depois, voltou ao espaço em 2008.
Atualmente, como pesquisador da Universidade de Kyoto e professor visitante da Universidade Ryukoku, Doi investiga como tornar a atividade humana além da Terra mais limpa e sustentável.
Inspiração na cidade de Kyoto
Parte da ideia surgiu da própria Kyoto. A cidade abriga templos e santuários de madeira que atravessaram séculos, apesar de chuva, humidade, insetos e mudanças sazonais marcantes.
Ao observar essas construções, Doi enxergou algo além de patrimônio cultural - ele viu soluções de engenharia.
Se a madeira consegue durar tanto tempo na Terra, ele se perguntou o que aconteceria no espaço, onde não há chuva nem insetos e não existem as formas comuns de apodrecimento.
Testes de amostras de madeira no espaço
A equipa não escolheu qualquer madeira. Depois de avaliar várias alternativas, os pesquisadores optaram pelo honoki, uma magnólia japonesa valorizada pela estabilidade e pela facilidade de trabalho.
Artesãos a utilizam há muito tempo em bainhas de espadas japonesas, por ser leve, lisa e pouco propensa a empenar.
Em testes anteriores de exposição na ISS, amostras de madeira ficaram por mais de 240 dias no ambiente severo do espaço.
Nessas avaliações, os cientistas não observaram rachaduras relevantes, empenamento, descascamento, dano superficial nem mudança de massa.
Temperatura e tensão nas junções
Ainda assim, o espaço impõe desafios que não existem na Terra.
Um satélite dá uma volta no planeta aproximadamente a cada 90 minutos, alternando entre luz solar direta e a sombra da Terra repetidas vezes.
Esse vai-e-volta pode submeter materiais a variações extremas de temperatura. Além disso, fixadores metálicos podem introduzir tensões, porque metal e madeira expandem e contraem de maneiras diferentes.
Um parafuso que funciona perfeitamente numa cadeira ou num armário pode virar um ponto fraco em órbita.
Encaixes japoneses no espaço
Para contornar isso, a equipa do LignoSat recorreu à marcenaria japonesa tradicional. A “casca” de madeira do satélite usa um encaixe travado chamado tomegata kakushi arikumi-tsugi - frequentemente descrito como um encaixe rabo de andorinha cego em meia-esquadria.
Com essa técnica, as peças se mantêm firmes sem pregos nem adesivos.
No LignoSat, artesãos experientes moldaram painéis de madeira com 4 milímetros de espessura, trabalhando com tolerâncias tão pequenas quanto 0,1 milímetro.
Esse nível de precisão permitiu que um ofício antigo atendesse às exigências de um projeto espacial.
Satélites com menos metal
Mesmo assim, o LignoSat ainda tem algumas partes metálicas, já que precisava cumprir requisitos de segurança e de implantação da Estação Espacial Internacional.
A ambição de longo prazo é construir satélites que dependam muito menos de metal, diminuam resíduos nocivos na reentrada e verifiquem se materiais naturais podem servir a missões espaciais modernas.
O plano inicial previa usar sensores a bordo para medir deformação, temperatura, efeitos de radiação e possível interferência do campo geomagnético da Terra.
Resultados da primeira missão
A estreia não foi impecável. Depois de alcançar a órbita, a equipa enfrentou dificuldades para estabelecer comunicação confiável com o solo.
Segundo Doi, o objetivo central era descobrir se um satélite de madeira conseguiria operar no vácuo do espaço.
Nesse aspeto, o projeto deu certo. O satélite cumpriu uma missão de quatro meses.
Os pesquisadores seguiram investigando possíveis causas para a falha de comunicação, incluindo problemas de software e falhas na implantação da antena.
Futuro da missão LignoSat
As próximas versões vão incorporar o que foi aprendido. A equipa prepara o LignoSat-1R para um lançamento previsto no ano fiscal japonês de 2027, tendo como meta principal melhorar a comunicação com as estações em terra.
Uma variante posterior, o LignoSat-2, deve adotar uma antena de comunicação plana, guardada dentro da própria espaçonave.
Os pesquisadores também analisam usos práticos, como uma rede de satélites que ajude a manter comunicações após grandes desastres danificarem torres terrestres.
Proteção da eletrónica contra a radiação
Um estudo recente publicado na revista Avanços em Pesquisa Espacial reforça a proposta de satélites de madeira.
A equipa avaliou 10 espécies sob irradiação com feixe de prótons, para medir o quanto a madeira poderia proteger a eletrónica de bordo contra radiação espacial.
Os autores observaram que algumas amostras tiveram desempenho surpreendentemente bom.
Nos testes do estudo, painéis de 5 milímetros de Quercus e Betula schmidtii igualaram a capacidade de blindagem de 2 milímetros de alumínio.
Os pesquisadores concluíram que os resultados apoiam o uso de estruturas leves de satélites-cubo de madeira, com potencial para reduzir detritos em missões de órbita baixa da Terra.
Um caminho cuidadoso daqui para a frente
Isso não significa que os próximos satélites vão parecer cabanas flutuando em órbita.
Ainda há questões difíceis a resolver envolvendo durabilidade, radiação, ciclos térmicos, comunicação, fabricação e segurança de missão.
Mesmo assim, o LignoSat indica que vale a pena testar a madeira como material de espaçonaves - e mostra como conhecimento antigo pode se combinar com tecnologia nova de forma útil.
Implicações para a engenharia espacial
O satélite de madeira do Japão junta dois mundos que raramente aparecem lado a lado: artesanato ancestral e engenharia espacial.
De um lado está a lógica dos carpinteiros que aprenderam a fazer a madeira resistir por gerações.
Do outro estão os pesquisadores que tentam desenvolver ferramentas mais limpas para a vida além da Terra.
O LignoSat faz a ponte entre essas ideias. É uma pequena caixa de madeira em órbita que coloca uma pergunta científica simples: um dos materiais mais antigos da humanidade pode ajudar a tornar missões espaciais futuras mais limpas?
O estudo completo foi publicado na revista Avanços em Pesquisa Espacial.
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